夏均忠， 赵 磊， 白云川， 于明奇， 汪治安

(军事交通学院 军用车辆工程技术研究中心， 天津 300161)

基于Teager能量算子和ZFFT的滚动轴承故障特征提取

夏均忠， 赵 磊， 白云川， 于明奇， 汪治安

(军事交通学院 军用车辆工程技术研究中心， 天津 300161)

滚动轴承在发生故障时其振动信号会出现调制现象。Teager能量算子相比于Hilbert变换在运算速度和解调精度方面具有明显优势，但其不能提供足够高的分辨率来解调低频调制信号，为此提出复调制细化谱分析方法。通过轴承故障模拟实验，对采集的正常、内圈轻微、严重故障的轴承振动信号进行Teager能量算子解调，然后对其包络进行复调制细化谱分析，得到轴承回转频率及其谐波，内圈故障特征频率及其谐波、边频带。随着轴承内圈故障程度的增加，内圈故障特征频率、边频带的幅值明显增大，可作为滚动轴承内圈点蚀故障特征参数。

滚动轴承； Teager能量算子； 复调制细化谱分析； 特征提取

滚动轴承在发生故障时，如磨损、疲劳剥落等，其振动信号产生周期性脉冲，出现调制现象，在频谱上表现为固有频率的两侧分布着间隔均匀的调制边频带。从振动信号中提取调制信息，分析其频次和强度就可以判断轴承故障的位置和严重程度，即为解调分析。解调分析也称包络谱分析，其目的就是得到调制信号，获取包络线，分析时频域特征，获取故障信息。因此如何提高解调包络的速度与精度(频率分辨率)是研究的重要方面。

常用的信号解调方法主要有绝对值算子解调、线性算子解调、平方算子解调、Hilbert变换解调[1]和Teager能量算子解调(Teager Energy Operator，TEO)[2]等。……